В книге на примерах из строительной практики рассматриваются современные методы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость по предельным состояниям, что выгодно отличает ее от известных пособий по сопротивлению материалов. Примерам каждой темы предшествуют основные теоретические положения, расчетные формулы и методические указания. Разбор примеров проведен по возможности подробно, чтобы можно было проследить за ходом решения самостоятельно. Поэтому книга полезна в равной степени учащимся дневной, вечерней и заочной форм обучения. Предназначается для учащихся строительных и монтажных специальностей техникумов.

Предисловие

Глава I. Общие положения
§ 1. Задачи расчета элементов конструкций
§ 2. Реальный объект и его расчетные схемы. Основные допущения о свойствах материалов и характере деформирования
§ 3. Внешние воздействия и внутренние силы. План решения задачи по определению внутренних сил в брусе
§ 4. Понятие о напряжении. Нормальное, касательное и полное напряжения в точке

Глава II. Осевое растяжение и сжатие прямого бруса
§ 5. Продольная сила
§ 6. Напряжения, деформации и перемещения. Потенциальная энергия деформации
§ 7. Особенности и расчет статически неопределимых систем
§ 8. Расчет на прочность. Метод допускаемых напряжений
§ 9. Понятие о расчете по разрушающим нагрузкам
§ 10. Расчет по предельным состояниям
§ 11. Учет влияния собственного веса

Глава III. Напряженное и деформированное состояния
§ 12. Общие сведения о напряженном состоянии в точке тела. Линейное напряженное состояние
§ 13. Плоское напряженное состояние
§ 14. Понятие об объемном напряженном состояния
§ 15. Деформации и потенциальная энергия при сложном напряженном состоянии
§ 16. Макроскопические критерии пластичности и разрушения
§ 17. Механизм хрупкого разрушения. Понятие о расчете на трещиностойкость

Глава IV. Расчет соединений
§ 18. Понятие о срезе и смятии
§ 19. Заклепочные и болтовые соединения
§ 20. Сварные соединения
§ 21. Соединения на врубках
§ 22. Клеевые соединения

Глава V. Геометрические характеристики плоских сечений
§ 23. Статический момент площади и центр тяжести сечения
§ 24. Моменты инерции площади сечения
§ 25. Зависимости между моментами инерции при повороте координатных осей. Главные оси неглавные моменты инерции

Глава VI. Кручение круглого бруса
§ 26. Крутящий момент
§ 27. Напряжения й деформации. Расчеты на прочность и жесткость

Глава VII. Прямой изгиб балок
§ 28. Общие понятия. Внутренние силовые факторы. Аналитический способ построения эпюр Q и М
§ 29. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом М, поперечной силой Q и интенсивностью распределенной нагрузки q
§ 30. Построение эпюр Q и М по характерным точкам (сечениям)
§ 31. Построение эпюр способом сложения
§ 32. Нормальные напряжения при изгибе
§ 33. Расчет на прочность по нормальным напряжениям
§ 34. Касательные напряжения при поперечном изгибе и их проверка
§ 35. Расчет балок с учетом развития пластических деформаций
§ 36. Главные и эквивалентные напряжения при изгибе. Полная проверка прочности стальных балок

Глава VIII. Перемещения в балках
§ 37, Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование
§ 38. Метод начальных параметров
§ 39. Энергетический метод определения перемещений
§ 40. Вычисление интеграла Мора способом Верещагина
§ 41. Расчет балок на жесткость
§ 42. Расчет статически неопределимых балок

Глава IX. Сложное сопротивление
§ 43. Косой изгиб
§ 44. Прямой поперечный изгиб с осевым растяжением (сжатием)
§ 45. Внецентренное сжатие бруса большой жесткости
§ 46. Кручение круглого бруса в сочетании с изгибам

Глава X. Устойчивость сжатых стержней
§ 47. Понятие об устойчивости прямолинейной формы равновесия. Критическая сила
§ 48. Распространение формулы Эйлера на другие случаи закрепления стержней. Критическое напряжение
§ 49. Практический метод расчета сжатых стержней на устойчивость

Глава XI. Понятие о динамическом действии нагрузок
§ 50. Расчет элементов конструкций при известных силах инерции
§ 51. Приближенный расчет на удар

Литература 
Приложение. Сортамент материалов

Предисловие

Достижения современной науки предоставляют достаточные возможности для возведения экономичных сооружений при одновременном обеспечении долговечности и высокой эксплуатационной способности конструкций, их элементов и соединений. Однако эти возможности не находят еще должного отражения в учебной литературе по сопротивлению материалов для строительных специальностей техникумов, что послужило причиной написания данной книги.

Новизна конструктивных решений (увеличение мощности и габаритов сооружений), повышение параметров рабочих процессов (скоростей, давлений, температурного диапазона условий работы), характерные для многих направлений технического прогресса последних лет, существенно сказались на критериях механической прочности при проектировании, изготовлении и эксплуатации строительных конструкций. Поэтому в пособии, наряду с использованием традиционных для сопротивления материалов методов анализа напряженного и деформированного состояний, отражен подход к определению эксплуатационной способности с позиций предельных упруго-пластических состояний и хрупкого разрушения. Такой подход становится все более характерным для Строительных норм и правил (СНиП).

Цель пособия—оказать помощь учащимся в освоении современных методов расчета элементов строительных конструкций на основе сопротивления материалов и существующих норм и подготовить их к последующему, более глубокому изучению строительных конструкций в комплексе. Оно включает 165 примеров с решениями, приложение в виде справочного материала, а также необходимые теоретические сведения и методические указания.

Примеры имеют не только иллюстративное, но и познавательное назначение. Во многих случаях они содержат существенную дополнительную практическую и научно-теоретическую информацию. Решение примеров производится в общем виде, и подстановка числовых Значений осуществляется, как правило, на последней стадии расчета. Это позволяет следить за размерностью входящих в формулы величин, создает возможность анализа физического смысла получаемых результатов и обеспечивает требуемую степень точности конечного результата вычислений.

Большинство примеров связано со строительной практикой, поэтому расчет элементов несущих конструкций согласно Основным положениям проектирования строительных конструкций и оснований (СНиП II-A.10-71) и такелажной оснастки согласно Временной инструкции по проектированию, изготовлению и эксплуатации монтажных приспособлений (ВСН 42—74/ММСС СССР) выполняется по предельным состояниям.

В пособии применена Международная система единиц (СИ). При использовании нормативных документов, которые содержат единицы, подлежащие изъятию, можно руководствоваться следующими соотношениями: 1 кН = 1000 Н ≈ 100 кгс = 0,1 тс; 1 МПа = 10⁶ Па ≈ 10 кгс/см² = 0,1 кгс/мм².

По вопросам, не нашедшим отражения в пособии, но непосредственно примыкающим к рассматриваемым, в тексте имеются ссылки на литературные источники, список которых приведен в конце книги.

Автор выражает благодарность проф. С.А. Иванову и доц. Э.Р. Кольману за полезные замечания, высказанные при рецензировании пособия.